移動式クレーンに使用される鉄鋼材料(以下、本問において「材料」という。)の強さ、応力、変形などに関する記述として、適切で…

移動式クレーンの運転のために必要な力学に関する知識　第39問

移動式クレーンに使用される鉄鋼材料(以下、本問において「材料」という。)の強さ、応力、変形などに関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。

(1)材料に荷重をかけると、材料の内部にはその荷重に抵抗し、つり合いを保とうとする内力が生じる。
(2)材料がせん断荷重を受けたときに生じる応力をせん断応力という。
(3)圧縮応力は、材料に作用する圧縮荷重を材料の長さで割って求められる。
(4)引張試験において、材料の試験片を材料試験機に取り付けて静かに引張荷重をかけると、加えられた荷重に応じて試験片に変形が生じるが、荷重の大きさが「応力－ひずみ線図」における比例限度以内であれば、荷重を取り除くと、試験片は荷重が作用する前の形状に戻る。
(5)引張試験で、材料が破断するまでにかけられる最大の荷重を、荷重をかける前の材料の断面積で割った値を引張強さという。

正答 (3)

正答は (3)。これが適切でありません。圧縮応力は、材料に作用する圧縮荷重を材料の断面積で割って求められます。長さで割るのではありません。応力は「単位面積あたりにかかる力」です。面積で割らなければ、単位面積あたりの値になりません。【ほかの選択肢】 (1) 荷重をかけると、材料の内部に抵抗しようとする内力が生じる　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正しい (2) せん断荷重を受けたときに生じる応力をせん断応力という　正しい (4) 比例限度以内であれば、荷重を取り除くと元の形状に戻る　正しい

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(5) 破断までの最大荷重を、元の断面積で割った値が引張強さ　正しい【応力の式】応力＝荷重 ÷ 断面積引張応力も、圧縮応力も、せん断応力も、すべてこの形です。【単位】Ｎ/ｍｍ² またはＰa（ＭＰa）分母が面積であることは、単位を見ても分かります。【比例限度・弾性限度】比例限度　応力とひずみが比例する限界弾性限度　荷重を取り除けば元の形に戻る限界降伏点　　荷重を増やさなくても伸びが進むところ引張強さ　破断までにかけられる最大荷重 ÷ 元の断面積比例限度以内なら元に戻る、というのが (4) の内容です。【「元の断面積」で割るわけ】引っ張ると、材料はくびれて細くなるそのときどきの断面積で計算すると値が定まらないので、荷重をかける前の断面積を使う約束になっています。【内力とは】外から加えた力に、材料の内部がつり合おうとして生じる力これを断面積で割ったものが応力です。

出典：移動式クレーン運転士 2024年下半期実施分（2025年4月掲載／公益財団法人安全衛生技術試験協会公表試験問題）出典元ページ

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最終更新日 2026年10月14日

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